Seostamattoman hitsausteräksen leimuhitsaus

Abstract

Valssilangan valmistuksessa päättymättömällä valssausprosessilla voidaan parantaa tuotannon tuottavuutta ja joustavuutta. Menetelmän ansiosta myös valssilankakieppien kokoa voidaan vaihdella asiakkaan tarpeiden mukaan. Prosessin joustavuus ja tuottavuus perustuvat liikkuvaan leimuhitsauslaitteistoon, jolla austeniittialueelle kuumennetut teelmät hitsataan toisiinsa ennen valssausta. Koska leimuhitsausliitoksen hyvä laatu on valmistusprosessin kannalta erityisen tärkeää, tutkittiin tässä työssä hitsausparametrien vaikutusta liitoksen laatuun.

Hitsausparametreista tärkeimpiä ovat leimutusaika ja -jännite sekä tyssäyksen voima ja määrä. Parametrien ollessa liian suuria muodostuvat liitospinnat liian plastisiksi ja sopivan tyssäysvoiman ylläpitäminen on vaikeaa. Liian pienillä parametreilla liitospintojen plastisoituminen jää kesken ja tyssäys jää puutteelliseksi. Leimuhitsauksen laatuun vaikuttaa myös liitospinta-alan koko. Kaikki nämä tekijät heikentävät liitoksia, joten parametrien optimaalisuus on liitoksen hyvän laadun kannalta välttämätön.

Parametrikokeina hitsattujen koekappaleiden rakennetta ja ominaisuuksiatutkittiin ainetta rikkovilla kokeilla. Lyhyemmillä leimutusajoilla hitsatuistakoekappaleista löytyi virheitä, jotka heikensivät huomattavasti liitoksien laatua. Menetelmäkokeiden perusteella koekappaleet eivät kaikilta osin täyttäneet liitosten laatuvaatimuksia.

In the manufacture of wire rod the endless bar rolling process can improve the productivity and flexibility of production. Another advantage of this method is that the weights of the wire rod coils can be varied according to the costumer's requirements. The flexibility and productivity of the process are based on the moving flash weldingsystem which is used to join heated billets together before rolling. Since the good quality of flash welded joints is of essential importance for the manufacturing process, this research investigated the effects of the welding parameters on the quality of the joint.

The most important welding parameters are the flashing time and voltage as well as the upsetting force and volume. If the parameters are too great, the joint surfaces become too plastic and themaintaining of a suitable upsetting force is difficult. With too small parameters the plastifying effect on the joint surfaces is left unfinished and upsettingremains insufficient. The quality of the flash welded joints is also influencedby the size of the joint area. All these factors have a weakening effect on thejoints, so the optimization of the parameters is necessary for a good flash welded joint.

The structure and characteristics of the test pieces welded with different parameters were investigated with destructive testing. The joints welded with shorter flashing times were observed to have weld defectswhich significantly weakened the quality of the joints. On the basis of the welding procedure tests the joints of some test pieces did not completely meet the quality requirements.